1、第八章室內(nèi)氣流組織與風(fēng)口第8章 室內(nèi)氣流組織與風(fēng)口室內(nèi)氣流組織：對室內(nèi)空氣合理流動的組織。目的與義務(wù)：經(jīng)過對室內(nèi)空氣流動和分布的有效控制，使室內(nèi)任務(wù)區(qū)空氣的溫度、濕度、風(fēng)速和干凈度，滿足設(shè)計要求。影響要素：風(fēng)口方式、尺寸、數(shù)量和位置；送風(fēng)參數(shù)送風(fēng)溫度與速度；房間形體尺寸；污染源位置和性質(zhì)。其中，最主要的是送風(fēng)口空氣射流和參數(shù)的影響。8.1 根本要求 室內(nèi)氣流組織設(shè)計的義務(wù)影響空氣分布的要素及最主要要素8.1 風(fēng)口氣流流動規(guī)律一、送風(fēng)口空氣流動規(guī)律送風(fēng)口出流的種類：1.按流態(tài)分：層流、紊流射流2.按溫度情況分：等溫、非等溫射流3.按能否受限分：自在射流、受限射流空調(diào)工程常見為非等溫受限紊流射流。

2、8.1 根本要求名詞概念：冷射流、熱射流、自在射流、受限射流、貼附射流8.1 風(fēng)口氣流流動規(guī)律等溫自在射流1.構(gòu)成條件：送風(fēng)口長寬比小于10；射流溫度與房間空氣溫度一樣；氣流流動不受任何固體壁面限制。2. 特點：射流邊境與周圍氣體有動量、質(zhì)量交換；周圍空氣卷入，射流流量添加，斷面不斷擴展； 射流流速因動量交換而不斷下降，直到速度為0，射流消逝。 8.1 根本要求1. 等溫自在射流的流動規(guī)律和特征； 3. 開展過程：射流起始段射流軸心速度不變的一段長度；射流主體段射流軸心速度開場變化以后的長度。8.1 風(fēng)口氣流流動規(guī)律8.1 根本要求射流起始段和主體段概念； 4. 計算射流分散角以軸線為基準(zhǔn)，向

3、周邊分散的角度；射流軸心速度vx射流橫斷面直徑dx8.1 風(fēng)口氣流流動規(guī)律8.1 根本要求射流起始段和主體段的概念；等溫自在射流的流動規(guī)律和特征；極點 Vxdx8.1 風(fēng)口氣流流動規(guī)律 5. 分析結(jié)論由式8.1可知：射程長度x 與射流出口速度v0 成正比，與紊流系數(shù)a 成反比。增大射程的措施：提高出口速度v0 ；或選用紊流系數(shù)a 值小的風(fēng)口。8.1 根本要求由表8.1知：收縮極好的噴口，a =0.066；圓管，a =0.076。射流射程長度、斷面直徑與射流出口速度、紊流系數(shù)之間的定性關(guān)系8.1 風(fēng)口氣流流動規(guī)律由分散角計算式或8.2式知：射流橫斷面直徑與送風(fēng)口紊流系數(shù)成正比。增大射流分散范圍的

4、措施：選用紊流系數(shù)大的風(fēng)口。8.1 根本要求由表8.1知：活動百葉風(fēng)口，a =0.16。tg=3.4a射流射程長度、斷面直徑與射流出口速度、紊流系數(shù)之間的定性關(guān)系8.1 風(fēng)口氣流流動規(guī)律非等溫自在射流射流溫度與房間空氣溫度不同：冷射流送風(fēng)溫度低于室內(nèi)溫度；熱射流送風(fēng)溫度高于室內(nèi)溫度。 特點：動量和熱量交換同時存在；軸心溫度沿射程不斷變化； 重力與浮力綜協(xié)作用，軸線產(chǎn)生彎曲：熱射流：向上偏斜；冷射流：向下偏斜。8.1 根本要求非等溫自在射流的流動規(guī)律和特征；射流出口溫度與射流彎曲方向的關(guān)系 8.1 風(fēng)口氣流流動規(guī)律計算：軸心溫差射流軸心與周圍空氣溫度之差。軸心軌跡 由浮升力與慣性力之比的表征參數(shù)

5、Ar 所確定：T0Tn時，有Ar0，熱射流向上彎；T0Tn時，有Ar0，冷射流向下彎；T0Tn時，有Ar0，為等溫射流。當(dāng)|Ar|15。噴口高度普通合理。 2. 計算公式可采用紊流自在射流計算公式進展集中送風(fēng)設(shè)計 8.3 氣流組織設(shè)計計算3.噴口設(shè)計計算步驟：1確定射流落差; (2 )確定射程長度；3選擇送風(fēng)溫差，計算總風(fēng)量；4假設(shè)噴口直徑d0 、噴口角度、噴口高度; (5 )計算出射流末端平均速度vp。 vp、v0值都應(yīng)滿足對集中送風(fēng)參數(shù)的要求：vp普通為0.20.5左右，v0也不宜超越10。否那么應(yīng)重新假設(shè)d0或值另行計算增大d0或減少可相應(yīng)降低vp、v0值。8.3 氣流組織設(shè)計計算顯示

6、Word 例題8-38.4 空氣分布性能評價室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響要素：新風(fēng)量缺乏，污染物超標(biāo)；氣流組織不善。一、室內(nèi)氣流分布的要求溫度要求 溫馨房間的溫度梯度有不同的規(guī)范：ISO7730規(guī)范：任務(wù)區(qū)H=0.11.1m 內(nèi)坐姿范圍，t0.3；美國ASHRAE55-92規(guī)范：任務(wù)區(qū)H=0.11.8m 內(nèi)立姿范圍，t0.3。從可靠性角度，建議采用美國規(guī)范。8.4 根本要求常用評價目的的概念和定性分析：不均勻系數(shù)空氣分布特性目的通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時間常數(shù)換氣效率8.4 空氣分布性能評價風(fēng)速要求實驗闡明，風(fēng)速在0.5m/s以下，人覺得不明顯。規(guī)定：溫馨性空調(diào)：冬季 v0.2m/s，夏季 v0

7、.3m/s。工藝性空調(diào)：冬季 v0.3m/s，夏季 v=0.20.5m/s。 8.4 根本要求常用評價目的的概念和定性分析：不均勻系數(shù)空氣分布特性目的通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時間常數(shù)換氣效率8.4 空氣分布性能評價二、常用評價目的不均勻系數(shù)定義：各測點溫度和風(fēng)速的均方根偏向與其算術(shù)平均值的比值。定性結(jié)論：不均勻系數(shù)越小，氣流分布均勻性愈好。8.4 根本要求常用評價目的的概念和定性分析：不均勻系數(shù)空氣分布特性目的通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時間常數(shù)換氣效率8.4 空氣分布性能評價空氣分布特性目的ADPI有效溫度差ET：又稱為有效吹風(fēng)溫度EDTEffective Draft Tempe

8、ratureET = ( ti - tn ) - B (vi - 0.15 ) 式(8.20)ti、vi 任務(wù)區(qū)某點的空氣溫度和流速m/s；B 修正系數(shù)，7.8。-1.7ET1.1，vi0.35m/s時多數(shù)人感到溫馨。 8.4 根本要求常用評價目的的概念和定性分析：不均勻系數(shù)空氣分布特性目的通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時間常數(shù)換氣效率8.4 空氣分布性能評價空氣分布特性目的ADPIAir Diffusion Performance Index定義：滿足規(guī)定要求溫度、風(fēng)速的測點數(shù)與總測點數(shù)之比。 式(8.21)普通應(yīng)有ADPI 808.4 根本要求常用評價目的的概念和定性分析：不均勻系數(shù)空氣

9、分布特性目的通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時間常數(shù)換氣效率8.4 空氣分布性能評價通風(fēng)效率與能量利用系數(shù) 通風(fēng)效率EvVentilation efficiency定義：實踐參與稀釋的風(fēng)量與送入房間通風(fēng)量之比。又稱混合效率、排污效率。 式中：Lv房間通風(fēng)量，m3/s； Lve為未參與稀釋污染物而直接從排風(fēng)口排出的風(fēng)量，m3/s。分析：Ev 越大，排出等量污染物所需新風(fēng)量越少，設(shè)備費用和運轉(zhuǎn)費用越低。8.4 根本要求常用評價目的的概念和定性分析：不均勻系數(shù)空氣分布特性目的通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時間常數(shù)換氣效率8.4 空氣分布性能評價 能量利用系數(shù)用溫度來取代通風(fēng)效率中的污染物濃度，又稱

10、為溫度效率ET。用以分析轉(zhuǎn)移熱量為目的的通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)。定義： 送排風(fēng)溫差與送風(fēng)溫差的比值。tp、t0、tn分別為排風(fēng)溫度、送風(fēng)溫度和任務(wù)區(qū)空氣平均溫度。 8.4 根本要求常用評價目的的概念和定性分析：不均勻系數(shù)空氣分布特性目的通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時間常數(shù)換氣效率8.4 空氣分布性能評價分析：夏季空調(diào)送冷風(fēng)：tp t0，當(dāng)tp tn時，1；當(dāng)tp tn時， 1。 tp= tn時， =1。較高的 值闡明能量利用更有效。 空氣齡空氣壽命空氣質(zhì)點的空氣齡空氣質(zhì)點自進入房間至到達室內(nèi)某點所閱歷的時間。名義時間常數(shù)實際上空氣在室內(nèi)的最短滯留時間。 8.4 根本要求常用評價目的的概念和定性分析

11、：不均勻系數(shù)空氣分布特性目的通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時間常數(shù)換氣效率8.4 空氣分布性能評價當(dāng)送風(fēng)方式為“活塞流時，空氣在房間的滯留時間為： 式中，V 房間體積，m3； L0 送風(fēng)量，m3/s； n 換氣次數(shù)，1/s。分析：空氣齡短，空氣能夠摻混的污染物少； 空氣齡越短，排除污染物的才干越強。8.4 根本要求常用評價目的的概念和定性分析：不均勻系數(shù)空氣分布特性目的通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時間常數(shù)換氣效率8.4 空氣分布性能評價換氣效率 定義：能夠最短的空氣壽命 與平均空氣壽命之比： 式8.24 上式思索到任務(wù)區(qū)高度約為房間高度的一半，那么理想條件下的室內(nèi)空氣最短壽命為 。全面孔板送風(fēng)接近=100%，普通的氣流分布1。 8.4 根本要求常用評價目的的概念和定性分析：不均勻系數(shù)空氣分布特性目的通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時間常數(shù)換氣效率8.5 CFD在暖通空調(diào)中的運用及前景 CFD是Computational Fluid Dy